DE69801123T2

DE69801123T2 - Riemenspanner

Info

Publication number: DE69801123T2
Application number: DE69801123T
Authority: DE
Inventors: Angelo Mennnuti; Carlo Rocca; Marc Theobald
Original assignee: Dayco Europe SRL
Current assignee: Dayco Europe SRL
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: BR9800412A; ES2159899T3; IT1291487B1; JPH10252846A; US5993343A; AR011599A1; EP0856685A1; DE69801123D1; ITTO970074A1; EP0856685B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, einen sogenannten "Riemenspanner" für einen Transmissionsriemen und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für einen Riemen zum Übertragen einer Bewegung von der Antriebswelle eines Verbrennungsmotors auf von dem Motor angetriebene Hilfselemente.
Es sind Spannvorrichtungen bekannt, die folgendes aufweisen: einen feststehenden Teil, der starr mit einer einstückig mit dem Motorblock ausgebildeten Haltestruktur verbindbar ist, einen am feststehenden Teil angelenkten, um eine erste Achse schwenkbaren beweglichen Teil, eine vom beweglichen Teil getragene Rolle, die sich relativ zum beweglichen Teil um eine von der ersten Achse getrennte und parallel zu dieser verlaufende zweite Achse dreht, und eine zwischen dem feststehenden Teil und dem beweglichen Teil angeordnete Feder, die eine Vorspannung auf den beweglichen Teil in diejenige Richtung ausübt, in der die Rolle mit dem jeweiligen Riemen in Eingriff gehalten wird.
Veränderungen in der Riemenspannung aufgrund der selektiven Betätigung der verschiedenen Zubehörteile und aufgrund von Abnutzung werden daher durch daraus resultierende Veränderungen in der Verformung der Feder und entsprechende Bewegungen der Drehachse der Rolle ausgeglichen.
Entsprechend einer bekannten Ausführungsform weist der feststehende Teil einen die erste Achse definierenden Zapfen und der bewegliche Teil eine sich auf dem Zapfen drehende Nabe auf, wobei eine Buchse zwischen den beiden Teilen angeordnet ist, die auch zum Dämpfen durch Reibung der Schwingungen des beweglichen Teils aufgrund der vom Riemen auf die Rolle und somit auf den beweglichen Teil übertragenen pulsierenden Last dient. Die Feder, eine Spiralfeder, ist um die Nabe gewickelt, und weist ein an der Nabe befestigtes innenliegendes Ende und ein an einem Flansch des feststehenden Teils befestigtes außenliegendes Ende auf. Es sei z. B. auf EP-A-482781 verwiesen, in der sämtliche Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart sind.
Die bekannten Spannvorrichtungen des kurz dargestellten Typs weisen mehrere Nachteile auf.
Da die Rolle vom beweglichen Teil gehalten wird und von diesem vorsteht, verursacht der Zug des Riemens ein Kippmoment auf dem beweglichen Teil (d. h. er neigt dazu, letzteren um eine quer zur eigenen Drehachse verlaufenden Achse zu drehen). Das Drehmoment wird durch die Haltereaktion des feststehenden Teils durch die Buchse ausgeglichen; dadurch wird jedoch die Buchse anomal stark belastet, so dass sie ungleichmäßig verschleißt.
Die Auswirkungen des Kippmoments können durch Vergrößerung der Abmessungen des Zapfens und der Buchse reduziert werden, wobei die gleiche Konfiguration beibehalten wird; dies würde jedoch eine unerwünschte Vergrößerung der Nabe und somit des feststehenden Teils zur Folge haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die nicht die mit den bekannten, oben spezifizierten Spannvorrichtungen in Zusammenhang stehenden Nachteile aufweist und die von nur eine geringe Größe hat.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einer Spannvorrichtung für einen Transmissionsriemen des Typs mit einem feststehenden Teil, der für eine starre Verbindung mit einer Haltestruktur vorgesehen ist und einen Zapfen aufweist, der eine erste Achse definiert, einem beweglichen Teil mit einer auf dem Zapfen montierten Nabe, die sich um die erste Achse dreht, wobei eine erste Buchse zwischen den beiden Teilen angeordnet ist, einer auf dem beweglichen Teil gehaltenen Rolle, die sich relativ zu dem beweglichen Teil um eine von der ersten Achse getrennte und parallel zu dieser verlaufende zweite Achse dreht, und einer zwischen dem feststehenden Teil und dem beweglichen Teil angeordneten flexiblen Einrichtung, die während des Betriebs eine Vorspannung auf den beweglichen Teil in diejenige Richtung ausübt, in der die Rolle mit dem jeweiligen Riemen in Eingriff gehalten wird, wobei die flexible Einrichtung eine um den Zapfen verlaufende Spiralfeder aufweist, wobei die Spannvorrichtung ferner eine zwischen einem ringförmigen Bereich der Nabe und dem feststehenden Teil angeordnete zweite Buchse aufweist und beide Buchsen auf Teilen angeordnet sind, die einander relativ zur Feder axial gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder ein an dem Zapfen befestigtes innenliegendes Ende und ein an dem ringförmigen Bereich der Nabe befestigtes außenliegendes Ende aufweist.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird nachstehend eine bevorzugte Ausführungsform anhand der Zeichnung, die einen axialen Schnitt der Erfindung zeigt, beschrieben, wobei die Beschreibung nur beispielhaft ist und keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt.
Die Zeichnung zeigt die gesamte Spannvorrichtung 1 für einen Riemen 2 mit mehreren Nuten (Mehrfach-V) zum Antreiben der (nicht gezeigten) Hilfselemente eines (nicht gezeigten) Verbrennungsmotors.
In bekannter Weise umfasst die Spannvorrichtung 1 im wesentlichen einen feststehenden Teil 3, der für eine starre Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Haltestruktur, wie einer am Motorblock befestigten Halteplatte für die Hilfselemente, vorgesehen ist, einem beweglichen Teil 4, der am feststehenden Teil 3 angelenkt ist und sich um eine erste Achse bewegt, eine Rolle 5, die vom beweglichen Teil 4 getragen wird und von diesem vorsteht und sich relativ zu diesem um eine von der ersten Achse A getrennte und parallel zu dieser verlaufende zweite Achse B dreht, und einer Feder 6 zwischen dem feststehenden Teil 3 und dem beweglichen Teil 4, die eine Vorspannung auf den beweglichen Teil in diejenige Richtung ausübt, in der die Rolle 5 mit dem Riemen 2 in Eingriff gehalten wird.
Insbesondere umfasst der feststehende Teil 3 einen einstückig mit diesem ausgebildeten Flansch 10, der axial mit der Haltestruktur zusammenwirkt, und einen rohrförmigen Zapfen 11 der Achse A, der axial vom Flansch 10 vorsteht. Der Flansch 10 weist mehrere stirnseitig angeordnete Zähne 12 zum Eingreifen in entsprechenden (nicht gezeigten) Sitzelementen der Haltestruktur zwecks Verankerung des feststehenden Teils 3 in Winkelrichtung auf.
Der bewegliche Teil 4 besitzt in einstückiger Ausbildung eine koaxial mit dem Zapfen 11 verlaufende Nabe 13, die drehbar auf dem Zapfen montiert ist, einen radial von der Nabe 13 vorstehenden Arm 15 und einen rohrförmigen Bereich 16 der Achse B, der einstückig mit einem Ende des Arms 15 verbunden ist und zum Halten der Rolle 5 dient.
Die Nabe 13 des beweglichen Teils 4 ist im wesentlichen glockenförmig ausgeführt und weist einen ersten Bereich 18 und einen zweiten Bereich 19 auf, die axial aneinandergrenzen und einen größeren bzw. kleineren Durchmesser haben.
Über einen Abschnitt seiner eigenen axialen Länge ist der erste Bereich 18 um den Flansch 10 angeordnet und wird mittels einer Buchse 20, die zusammen mit dem Flansch 10 ein Reibungsdrehmoment mit vorbestimmtem Koeffizienten erzeugt, radial auf diesem gehalten. Über den restlichen Abschnitt seiner eigenen Länge begrenzt der erste Bereich 18 mit dem Zapfen 11 eine ringförmige Kammer 21, in der sich die Feder 6 befindet. Letztere besitzt einen Stahlstreifen, der spiralförmig um dem Zapfen 11 gewickelt ist, und weist ein innenliegendes Ende 24 auf, das auf bekannte Weise an dem Zapfen 11 befestigt ist, und weist ein außenliegendes Ende 25 auf, das auf bekannte Weise am Bereich 18 befestigt ist.
Der zweite Bereich 19 wird radial vom Zapfen 11 gehalten, wobei eine Buchse 26 zwischen den beiden Teilen angeordnet ist, die mit dem Zapfen 11 ein Reibungsdrehmoment mit vorbestimmtem Koeffizienten erzeugt.
Die Buchse 20 und die Buchse 26 umfassen jeweils innenliegende bzw. außenliegende Enden, ebene ringförmige Flansche 28, 29, die axial mit gegenüberliegenden Flanken der Feder 6 zusammenwirken und zwischen letzterer und dem Flansch 10 bzw. dem zweiten Bereich 19 der Nabe 13 angeordnet sind.
Schließlich weist die Spannvorrichtung 1 ein Dämpfungselement 30 zwischen dem Zapfen 11 und dem beweglichen Teil 4 auf.
Das Dämpfungselement 30 besitzt im wesentlichen einen becherförmigen Metallkern 34 mit einer im wesentlichen ebenen kreisförmigen Basiswand 35, die starr an einem freien Ende 36 mit reduziertem Durchmesser des Zapfens 11 befestigt ist, und eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 37, die von der äußeren Peripherie der Basiswand 35 vorsteht.
Das Dämpfungselement 30 ist auch mit einer Beschichtung 38 aus Kunststoffmaterial versehen, die über die Fläche der der Nabe 13 zugewandten Basiswand 35 und über die gesamte Oberfläche der Seitenwand 37 verläuft, so dass eine ringförmige Reibungskrone 39 entsteht, die in einen ringförmigen Sitz 40 mit komplementärer Form, der auf einer Stirnfläche 41 des Bereichs 19 der Nabe 13 ausgebildet ist, eingreift. Das Material der Beschichtung 38 ist derart ausgewählt, dass es mit der Nabe 13 ein Reibungsdrehmoment mit vorbestimmtem Koeffizienten erzeugt, so dass im Betrieb angemessene Schwingungsdämpfungseigenschaften gewährleistet sind. Der Kontakt zwischen der ringförmigen Krone 39 und dem entsprechenden Sitz 40 erfolgt sinnvollerweise entweder entlang der inneren und äußeren zylindrischen Flächen oder entlang der ringförmigen Stirnfläche der Krone 39.
Der Kern 34 weist ein axiales Loch 44 auf, in das das Ende 36 des Zapfens 11 gezwungenermaßen eingreift; das Ende 36 wird somit auf die Innenkante der Basiswand 35 gedrückt, damit eine "Paket"montage, d. h. im wesentlichen ohne axiales Spiel, der Gruppe aus Buchse 20, Feder 6, Buchse 26 und Nabe 13 auf dem Zapfen 11 gewährleistet ist.
Die Beschichtung 38 wird durch Aufformen auf den Kern 34 aufgebracht; zu diesem Zweck weist der Kern 34 mehrere Löcher 45 auf, die um das axiale Loch 44 herum angeordnet sind und in die das Material der Beschichtung 38 während der Formphase eingreifen, so dass die Verankerung der Beschichtung 38 auf dem Kern 34 gewährleistet ist.
Der Betrieb der Spannvorrichtung 1 ist per se bekannt und wird daher nicht detailliert beschrieben.
Die Anordnung der Feder 6, deren innenliegendes Ende 24 am Zapfen 11 und deren außenliegendes Ende 25 am Bereich 18 der Nabe 13 befestigt ist, ermöglicht eine Vergrößerung des Durchmessers des Zapfens 11 ohne Beeinflussung der Gesamtgröße der Nabe. Das durch den Zug des Riemens hervorgerufene Kippmoment wird von den Buchsen 20,26 effizient ausgeglichen, wobei die Buchsen 20,26 einen großen Durchmesser aufweisen und axial beabstandet dazwischen angeordnet sind, so dass Haltereaktionen hervorgerufen werden, deren Resultierenden einen relativ langen Arm haben.
Ferner unterstützen die radialen Flansche 28, 29 der Buchsen 20,26 und das Dämpfungselement 30 das Dämpfen der Schwingungen und das Halten des beweglichen Teils 4 relativ zum feststehenden Teil 3, wodurch ferner die Auswirkungen des Kippmoments verringert werden.
Schließlich sei darauf hingewiesen, dass Modifikationen und Varianten, die nicht vom Schutzumfang der Erfindung abweichen, für die beschriebene Spannvorrichtung 1 vorgesehen werden können.

Claims

1. Spannvorrichtung (1) für einen Transmissionsriemen (2) des Typs mit einem feststehenden Teil (3), der für eine starre Verbindung mit einer Haltestruktur vorgesehen ist und einen Zapfen (11) aufweist, der eine erste Achse (A) definiert, einem beweglichen Teil (4) mit einer auf dem Zapfen (11) montierten Nabe (13), die sich um die erste Achse (A) dreht, wobei eine erste Buchse (26) zwischen den beiden Teilen angeordnet ist, einer auf dem beweglichen Teil (4) gehaltenen Rolle (5), die sich relativ zu dem beweglichen Teil (4) um eine von der ersten Achse (A) getrennte und parallel zu dieser verlaufende zweite Achse (B) dreht, und einer zwischen dem feststehenden Teil (3) und dem beweglichen Teil (4) angeordneten flexiblen Einrichtung (6), die während des Betriebs eine Last auf den beweglichen Teil (4) in diejenige Richtung ausübt, in der die Rolle (5) mit dem jeweiligen Riemen (2) in Eingriff gehalten wird, wobei die flexible Einrichtung eine um den Zapfen (11) verlaufende Spiralfeder (6) aufweist, wobei die Spannvorrichtung (1) ferner eine zwischen einem ringförmigen Bereich (18) der Nabe (13) und dem feststehenden Teil (3) angeordnete zweite Buchse (20) aufweist und beide Buchsen (20,26) auf Teilen angeordnet sind, die einander relativ zur Feder (6) axial gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder ein an dem Zapfen (11) befestigtes innenliegendes Ende (24) und ein an dem ringförmigen Bereich (18) der Nabe (13) befestigtes außenliegendes Ende (25) aufweist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen (26, 20) jeweils radiale Flansche (29, 28) aufweisen, die von einander gegenüberliegenden Teilen axial mit der Feder (6) zusammenwirken.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Dämpfungselement (30) aufweist mit einem Befestigungsbereich (35), der starr an einem (3) der feststehenden und beweglichen Teile (3, 4) angebracht ist, und einem ringförmigen Reibungsbereich (39), der axial vom Befestigungsbereich (35) vorsteht und mit einem in dem anderen (4) der feststehenden und beweglichen Teile (3, 4) ausgebildeten Sitz (40) zusammenwirkt, dessen Form zu der des ringförmigen Reibungsbereichs (39) komplementär ist.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) einen Metallkern (34) und eine Beschichtung (38) aus einem Kunststoffmaterial aufweist, die sich mindestens über den ringförmigen Reibungsbereich (39) erstreckt.

5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich eine im wesentlichen ebene Basiswand (35) des an dem Zapfen (11) des feststehenden Teils (3) der Spannvorrichtung (1) angebrachten Dämpfungselements (30) ist, und dass der ringförmige Reibungsbereich (39) eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist und von einer Peripherie der Basiswand (35) vorsteht, wobei der Sitz im beweglichen Teil (4) der Spannvorrichtung (1) ausgebildet ist.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiswand (35) des Dämpfungselements (30) an einem Endbereich (36) des Zapfens (11) angebracht ist, wobei der Sitz (40) für den ringförmigen Reibungsbereich (39) des Dämpfungselements (30) in einer Stirnfläche (41) der Nabe (13) ausgebildet ist.